قد تؤدي قاعدة البيانات الكبيرة التي تم تعريفها على أنها علاقة واحدة إلى تكرار البيانات. قد يؤدي تكرار البيانات إلى:
- جعل العلاقات كبيرة جدًا.
- ليس من السهل الحفاظ على البيانات وتحديثها لأنها قد تتطلب البحث في العديد من السجلات ذات الصلة.
- الهدر وسوء استغلال مساحة القرص والموارد.
- يزداد احتمال الأخطاء والتناقضات.
لذا، للتعامل مع هذه المشكلات، يجب علينا تحليل العلاقات مع البيانات الزائدة وتفكيكها إلى علاقات أصغر وأبسط وجيدة التنظيم تلبي الخصائص المرغوبة. التطبيع هو عملية تحلل العلاقات إلى علاقات ذات سمات أقل.
ما هو التطبيع؟
- التطبيع هو عملية تنظيم البيانات في قاعدة البيانات.
- يتم استخدام التطبيع لتقليل التكرار من علاقة أو مجموعة من العلاقات. كما يتم استخدامه لإزالة الخصائص غير المرغوب فيها مثل حالات شذوذ الإدراج والتحديث والحذف.
- التطبيع يقسم الجدول الأكبر إلى أصغر ويربطها باستخدام العلاقات.
- يتم استخدام النموذج العادي لتقليل التكرار من جدول قاعدة البيانات.
لماذا نحتاج إلى التطبيع؟
بوابة الخروج
السبب الرئيسي لتطبيع العلاقات هو إزالة هذه الحالات الشاذة. يؤدي الفشل في إزالة الحالات الشاذة إلى تكرار البيانات ويمكن أن يتسبب في تكامل البيانات ومشاكل أخرى مع نمو قاعدة البيانات. يتكون التطبيع من سلسلة من الإرشادات التي تساعد في إرشادك في إنشاء بنية قاعدة بيانات جيدة.
يمكن تصنيف الحالات الشاذة في تعديل البيانات إلى ثلاثة أنواع:
فرز مصفوفة Java
أنواع النماذج العادية:
يعمل التطبيع من خلال سلسلة من المراحل تسمى النماذج العادية. تنطبق النماذج العادية على العلاقات الفردية. ويقال إن العلاقة تكون في شكل طبيعي معين إذا كانت تستوفي القيود.
فيما يلي الأنواع المختلفة من النماذج العادية:
| النموذج العادي | وصف |
|---|---|
| 1NF | تكون العلاقة في 1NF إذا كانت تحتوي على قيمة ذرية. |
| 2NF | ستكون العلاقة في 2NF إذا كانت في 1NF وجميع السمات غير الرئيسية تعمل بكامل طاقتها وتعتمد على المفتاح الأساسي. |
| 3NF | ستكون العلاقة في 3NF إذا كانت في 2NF ولا توجد تبعية انتقالية. |
| بي سي إن إف | يُعرف التعريف الأقوى لـ 3NF بالشكل الطبيعي لـ Boyce Codd. |
| 4NF | ستكون العلاقة في 4NF إذا كانت في الشكل الطبيعي لـ Boyce Codd وليس لها تبعية متعددة القيم. |
| 5NF | هناك علاقة في 5NF. إذا كان في 4NF ولا يحتوي على أي تبعية للانضمام، فيجب أن يكون الانضمام بلا فقدان. |
مزايا التطبيع
- يساعد التطبيع على تقليل تكرار البيانات.
- تنظيم أكبر لقاعدة البيانات بشكل عام.
- اتساق البيانات داخل قاعدة البيانات.
- تصميم قاعدة بيانات أكثر مرونة.
- يفرض مفهوم النزاهة العلائقية.
مساوئ التطبيع
- لا يمكنك البدء في بناء قاعدة البيانات قبل معرفة ما يحتاجه المستخدم.
- يتدهور الأداء عند تطبيع العلاقات إلى الأشكال الطبيعية الأعلى، أي 4NF، 5NF.
- إن تطبيع العلاقات على درجة أعلى يستغرق وقتًا طويلاً ويصعب.
- قد يؤدي التحلل المهمل إلى تصميم قاعدة بيانات سيئة، مما يؤدي إلى مشاكل خطيرة.